王 凯，杨晓成，乔永凤

（1.太原理工大学 阳泉学院，山西 阳泉 045000；2.阳泉煤业（集团）责任有限公司 技术中心，山西 阳泉 045000）

巷道端部锚固锚杆抽射机理分析

王 凯1，杨晓成2，乔永凤1

（1.太原理工大学 阳泉学院，山西 阳泉 045000；2.阳泉煤业（集团）责任有限公司 技术中心，山西 阳泉 045000）

诠释了煤矿巷道端头锚固锚杆抽射的概念，采用断裂力学和弹性力学的方法分析了发生锚杆抽射的力学机理，提出了锚杆断裂后由锚孔射出的动能由两部分组成（一部分来自锚固锥内岩体积聚的弹性能，另一部分来自锚杆受轴向载荷作用储存于杆体内的弹性能），并给出了锚杆射出部分的动能计算方法。

端部锚固；锚杆抽射；断裂力学；弹性能；锚固锥

锚杆抽射指煤矿巷道顶板及两帮端部锚固锚杆在高应力作用下，断裂后由锚孔突然快速射出，有可能造成井下工作人员伤残事故的现象。巷道锚杆抽射伤人致残事故时有发生，并且随着矿井深度的增加，巷道的矿山压力也在增大，锚杆抽射事故趋势也会增多。因此，对锚杆抽射机理及其动力来源很有必要分析研究。

1 锚杆断裂的力学分析

形成巷道端部锚固锚杆抽射的前提是锚杆断裂，锚杆的断裂部位通常是在锚杆的锚头和锚尾[1，6]，有些是在锚杆的锚头与锚尾间的某一部位，而且根据观测可知，断裂时锚杆所受载荷均未达到该型钢材的屈服强度，表现为脆性断裂、端口整齐，未出现明显颈缩现象。根据断裂力学相关理论，锚杆的这种断裂现象是因其内部存在缺陷所致。……